Een team van Europese sterrenkundigen onder Leidse leiding heeft ontdekt dat stofdeeltjes rond een ster al samenklonteren nog voordat de ster is volgroeid. Samenklonterende stofdeeltjes zijn de eerste stap in de vorming van planeten. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vaktijdschrift Nature Astronomy.
In de afgelopen jaren ontdekten astronomen veel planetenstelsels rond andere sterren. Waarschijnlijk heeft bijna elke ster een of meer planeten. Wetenschappers vragen zich nu af hoe en wanneer planeten worden gevormd en waarom er zoveel verschillen zijn in aantal en grootte. De resultaten van het Europese onderzoek suggereren dat planeetvorming heel vroeg in het stervormingsproces begint.
De wetenschappers gebruikten voor hun onderzoek de Atacama Large Millimetre Array. ALMA is een verzameling van 66 gekoppelde radiotelescopen op een stuk van 16 kilometer in de Atacama-woestijn in Chili. De onderzoekers richtten de telescoop op TMC1A. Dat is een zich nog ontwikkelende ster in het sterrenbeeld Stier.
De astronomen zagen een opvallend gebrek aan straling van koolmonoxide in een schijfvormig gebied in de buurt van de ster komen. Ze hadden het vermoeden dat de straling werd tegengehouden door grote stofdeeltjes. De sterrenkundigen konden vervolgens met numerieke computermodellen inderdaad laten zien dat de stofdeeltjes in de jonge protoplanetaire schijf waarschijnlijk gegroeid zijn van een duizendste millimeter tot een millimeter.
Hoofdonderzoeker Daniel Harsono (Universiteit Leiden) legt uit waarom de resultaten zo verrassend zijn: "De resultaten duiden erop dat planeten zich al vroeg in de ontwikkeling van een ster vormen. De jonge ster is nog maar op de helft tot driekwart van zijn uiteindelijke massa. Dit is nieuw."
Daarnaast kan de vroege deeltjesgroei een verklaring zijn voor de vorming van grote planeten zoals Jupiter en Saturnus. Alleen jonge protoplanetaire schijven bevatten namelijk genoeg massa om reuzenplaneten te vormen.
Tekst gaat door onder afbeelding.
![(c) Daria Dall'Olio [CC-BY-SA 3.0]](/upload/images/2018/06/graingrowth_Daria_Dall_Olio.png)
(c) Daria Dall'Olio [CC-BY-SA 3.0]
Een artistieke impressie van een ster met planeetvormende schijf en groeiende stofdeeltjes.
Medeonderzoeker Matthijs van der Wiel (ASTRON, Nederlands instituut voor radioastronomie) is verheugd over de duidelijke en ondubbelzinnige waarnemingen. "Al zou het natuurlijk kunnen dat deze deeltjesgroei tot nu toe alleen in deze ene planeetvormende schijf plaatsvindt. Misschien is deze jonge schijf wel heel speciaal."
De onderzoekers willen nu bij andere sterren-in-wording kijken of daar ook de gas-emissie wordt tegengehouden door gegroeide stofdeeltjes. Uiteindelijk willen ze zo meer weten over wanneer en hoe planeten worden gevormd.
Wetenschappelijk artikel
Evidence for the start of planet formation in a young circumstellar disk. Door: Daniel Harsono (1), Per Bjerkeli (2), Matthijs H.D. van der Wiel (4), Jon P. Ramsey (3), Luke T. Maud (1), Lars E. Kristensen (3) & Jes K. Jørgensen (3). 1. Universiteit Leiden. 2. Chalmers University of Technology, Zweden. 3. University of Copenhagen, Denemarken. 4. ASTRON, Dwingeloo. In Nature Astronomy, 25 juni 2018. (gratis preprint, gratis uitleg van Harsono in Nature Astronomy)
English version of this news release.
![(c) Jørgensen/Harsono/ESASky/ESAC [CC-BY-SA 3.0]](/upload/images/2018/06/TMC1A_JorgensenHarsonoESASkyESAC.png)
(c) Jørgensen/Harsono/ESASky/ESAC [CC-BY-SA 3.0]
TMC1A is een zich nog ontwikkelende ster in het sterrenbeeld Stier. Rood zijn gebieden met veel stofdeeltjes. Groen en blauw is de straling van twee soorten koolmonoxide. De afwezigheid van koolmonoxidestraling in het binnenste gedeelte duidt op stofdeeltjes groter dan een millimeter.